pendugaan pencemaran air tanah di tempat pembuangan sampah
advertisement
PENDUGAAN PENCEMARAN AIR TANAH DI TEMPAT PEMBUANGAN SAMPAH LANDASAN ULIN TIMUR DENGAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI SCHLUMBERGER Denok Dwi Priyanti1, Sri Cahyo Wahyono1, Simon Sadok Siregar1 ABSTRACT. Along with the increment of human population, ground water pollution also tends to increase. It primarily due to the accumulation of waste which could harm the public health. Trash or waste is one of the important issues which could contaminate ground water, especially waste landfills. Ground water that has been contaminated with liquid waste (leachate) can affect the quality of ground water. This study aimed to determine the composition of rocks, layers and depth of ground water around waste landfills (TPS) and to determine whether ground water around the TPS is contaminated or not. Estimation of groundwater pollution could be determined by measurement using geoelectric method with schlumberger configuration. It showed the presence of leachate layer at depth of 0,51 – 8,51 m with measured resistivity of 3,89 – 9,63 Ohm.meter, while groundwater is at depth of 22,92 – 26,59 m with resistivity value of 88,98 – 128,75 Ohm.meter. AAS sample test has been conducted to determine whether the ground water around TPS is contaminated or not. The test results using AAS showed groundwater around TPS was contaminated with Lead (Pb), iron (Fe) and Cadmium (Cd). The evidence was the value of their concentrations in three water samples which exceeded the thresholds in accordance with the requirements of drinking water. Threshold for Pb, Fe and Cd are 0,01 ppm, 0,3 ppm and 0,003 ppm, respectively. From the measurement results of sample 1, 2 and 3 couls be obtained the concentration of Pb are 0,084 ppm, 0,044 ppm and 0,091 ppm, the concentration of Fe are 0,812 ppm for 1,018 ppm and 0,203 ppm, while the concentration of Cd are 0,012 ppm, 0,017 ppm and 0,01 ppm. Keywords: Ground water, waste, geoelectric, AAS PENDAHULUAN pemukiman yang cukup padat, sehingga Sampah atau limbah merupakan penyebaran limbah TPS tersebut salah satu masalah penting yang dapat memerlukan perhatian bagi pemukiman- mencemari air tanah terutama limbah pemukiman yang diduga dekat dengan asal tempat pembuangan akhir (TPA). sumber limbah tersebut. Tempat pembuangan sampah (TPS) Sulitnya sampah sanitary landfill Landasan Ulin Timur merupakan salah sesuai satu merupakan salah satu alasan timbul sumber tersebut, limbah dimana di kawasan lokasinya dengan pemukiman Kawasan Landasan Ulin wilayah penduduk merupakan dekat sistem pengolahan urugan liar. Urugan liar ini merupakan penduduk. sumber Timur bau, memungkinkan dan menambah 1 Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat Email : [email protected] 68 gas buang timbulnya pencemaran yang peledakan, air melalui Priyanti, D.D., dkk., Pendugaan Pencemaran Air Tanah .............69 rembesan air leachate ke air tanah atau Kerawaian (Kak) 2,26 persen, formasi ke air bawah tanah. Air leachate yang Pitap 3,47 persen. Batuan Alluvium masuk (Qha) ini tersusun dari kerakal, kerikil, ke dalam menimbulkan air tanah pencemaran. akan Hal ini pasir, lanau, lempung dan lumpur berbahaya bagi pemukiman disekitarnya sebagai endapan sungai rawa, pantai yang berjarak ± 200 meter dari TPS. Bila dan delta, formasi Kerawaian (Kak) hal ini dibiarkan akan timbul masalah merupakan yang penduduk berwarna bertujuan padat dengan batu lanau, dan batu lebih sekitarnya. untuk luas bagi Penelitian mengetahui ini susunan lapisan lempung. perselingan kelabu batu kehitaman Setempat pasir sangat sisipan batu batuan TPS Landasan Ulin Timur, gamping, konglomerat, tebal berkisar 2- mengetahui lapisan dan kedalaman air 50 cm. berasosiasi dengan rijang, tanah di TPS Landasan Ulin Timur dan formasi ini merupakan endapan flysch mengetahui tercemar atau tidaknya air dan berstruktur turbidit, formasi pitap tanah di sekitar TPS Landasan Ulin (Kps) Timur. Untuk mengetahui susunan dan pasir, greiwake, batu lempung dan kedalaman serta lapisan bawah tanah konglomerat, diduga berumur kapur dimenggunakan akhir (http://www.banjarbarukota.go.id) metode geolistrik merupakan perselingan batu konfigurasi schlumberger dan untuk menganalisa tercemar atau tidak tercemarnya air tanah menggunakan metode AAS. Pengaruh Air Lindi Kualitas Air Tanah Keberadaan Terhadap TPA sampah memiliki fungsi yang sangat penting, Geologi Umum Kawasan Penelitian Kondisi geologi Wilayah Kota Banjarbaru terdiri atas Formasi Dahor, didominasi batu pasir kuarsa lepas yang mengandung endapan emas sekunder dan intan, serta aluvium yang terdiri dari kerikil, pasir, lanau dan lempung. Batuan di Kota Banjarbaru terdiri Alluvium (Qha) 48,44 persen, Martapura (Qpm) 37,71 persen, Binuang (Tob) 3,64 persen, formasi yaitu sebagai pengolahan akhir sampah baik yang akan didaur ulang sebagai kompos ataupun hanya ditimbun setelah disortir oleh pemulung. Jumlah sampah di TPA yang sangat besar menyebabkan proses dekomposisi alamiah berlangsung secara besarbesaran pula. Proses dekomposisi tersebut mengubah sampah menjadi pupuk organik dan menimbulkan hasil 70 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 11 No. 1, Pebruari 2014 (68 – 77) samping yaitu air Penumpukan lindi (leachate). baik dari resapan air hujan maupun dapat kandungan air pada sampah itu sendiri sampah mengganggu estetika, sanitasi, (Parlinggoam, 2011). Tabel 1 kelestarian lingkungan. Penumpukan menunjukkan komposisi air lindi secara sampah dapat umum juga mengakibatkan dan Tabel 2 menunjukkan pencemaran air, tanah, dan udara persyaratan kualitas air minum menurut (Putra, 2012). Air lindi disebabkan oleh Menteri terjadinya presipitasi cairan ke TPA, No.492/MENKES/PER/1V/2010. Kesehatan RI Tabel 1. Komposisi air lindi TPA secara umum Parameter pH COD BOD Sulfat Cadmium (Cd) Plumbum (Pb) Chromim (Cr) Kisaran 6,2 – 7,4 66 – 11.600 mg/l < 2 – 8.000 mg/l 56 – 456 mg/l < 0,005 – 0,01 mg/l < 0,05 – 0,22 mg/l < 0,05 – 0,14 mg/l Parlinggoam, 2011 Tabel 2. Persyaratan Kualitas Air Minum (Peraturan Mentri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/1V/2010, Tentang Kualitas Air Minum) No. Parameter 1. 2. 3. 4. Cd (Kadmium) Fe (Besi) Pb (Timbal) SO4 (Sulfat) Tanah merupakan bagian dari siklus logam limbah ke berat. tanah Pembuangan apabila melebihi kemampuan tanah dalam mencerna limbah akan mengakibatkan Satuan ppm ppm ppm ppm Kadar maksimal yang diperbolehkan 0,003 0,3 0,01 250 Kandungan logam berat di dalam tanah secara alamiah sangat rendah, kecuali tanah tersebut sudah tercemar (Widaningrum, 2007). Logam berat masuk ke pencemaran tanah. Jenis limbah yang lingkungan tanah melalui penggunaan berpotensi merusak lingkungan hidup bahan kimia yang langsung mengenai adalah limbah yang termasuk dalam tanah, penimbunan debu, hujan atau Bahan Beracun Berbahaya (B3) yang di pengendapan, pengikisan tanah dan dalamnya terdapat logamlogam berat. limbah buangan. Logam berat memiliki Priyanti, D.D., dkk, Pendugaan Pencemaran Air Tanah .............71 densitas yang lebih dari 5 gram/cm3 masing-masing dua elektroda arus dan sehingga tidak dapat terurai melalui dua elektroda tegangan Perubahan proses biodegrasi seperti pencemaran jarak antar elektroda (spasi elektroda) organik logam berat dapat terakumulasi dapat menentukan berbagai variasi nilai dalam dalam tahanan jenis terhadap kedalaman. sedimen sungai karena dapat terikat Hasil pengukuran di lapangan sesudah dengan senyawa organik dan anorganik dihitung melalui merupakan lingkungan terutama proses pembentukan absorsi senyawa dan kompleks (Hutagalung, 1991). nilai elektroda tahanan fungsi dan kedalaman jenisnya dari konfigurasi berkaitan dengan penetrasinya (Arman, 2012). Metode Geolistrik Metode Susunan elektroda konfigurasi geolistrik merupakan Schlumberger dilustrasiikan oleh metode geofisika yang digunakan untuk Gambar 1. Resistivitas semu yang mengidentifikasi sifat dan kondisi fisis terukur bawah harga gabungan dari beberapa lapisan tanah Terdapat yang dianggap sebagai satu lapisan berbagai konfigurasi, salah satunya homogen. Harga resistivitas listrik suatu konfigurasi Schlumberger. Pengukuran formasi di bawah permukaan dapat dengan ditentukan permukaan tahanan jenis berdasar batuan. konfigurasi menggunakan empat Schlumberger elektroda, merupakan menurut resistivitas persamaan di bawah ini Telford, et al., (1990) Gambar 1. Susunan elektroda konfigurasi schlumberger Metode Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) akan menyerap mengakibatkan energi elektron pada dan kulit Metode AAS berprinsip pada terluar naik ke tingkat energi yang lebih absorpsi cahaya oleh atom. Atom dari tinggi atau tereksitasi. Atom-atom dari suatu unsur pada keadaan dasar akan sampel akan menyerap sebagian sinar dikenai radiasi maka atom tersebut yang dipancarkan oleh sumber cahaya. 72 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 11 No. 1, Pebruari 2014 (68 – 77) Penyerapan energi oleh atom terjadi kadar total unsur logam dalam sampel. pada Pelaksanaan analisis relatif sederhana panjang gelombang tertentu sesuai dengan energi yang dibutuhkan dan analisis logam tertentu oleh atom tersebut. Misalkan natrium dilakukan dalam menyerap pada 589 nm, uranium pada unsur-unsur 358,5 nm, sedangkan kalium pada pemisahan (Hamami, 2003) campuran logam lain dapat dengan tanpa 766,5 nm (Khopkar, 2003). AAS digunakan untuk analisis kuantitatif unsur logam dalam wujud larutan. Cara analisis ini memberikan METODE PENELITIAN Bagan alir penelitian disusun seperti Gambar 2. Gambar 2. Bagan Penelitian Akuisisi data lapangan ini melakukan pengukuran sebanyak Praktiknya di lapangan alat-alat dirangkai sesuai prosedur lima kali dengan 5 lintasan yang jarak dan antara lintasan satu dengan lintasan dilakukan pada satu lintasan yang lainnya berjarak 50 meter. Skema membentang sejauh 100 meter ke pengambilan data lapangan seperti kanan dan 100 meter ke kiri. Penelitian Gambar 3. Priyanti, D.D., dkk, Pendugaan Pencemaran Air Tanah .............73 sampel dilakukan. pengaturan Pertama adalah lampu katoda, posisi karena posisi lampu yang tidak tepat akan memberikan hasil yang tidak optimal. Gambar 3. Skema pengambilan data lapangan itu, juga dilakukan pengaturan nyala api dengan bahan bakar udara-asetilen sehingga tinggi nyala, besar nyala, dan posisi api Pengolahan data Setelah dilakukan akusisi data di lapangan akan mendapatkan hasil data berupa nilai resistivitas lapangan dari tiap-tiap titik, kemudian data lapangan dikalikan Selain faktor geometri, untuk sesuai. Kemudian, perlu dilakukan beberapa pengaturan, misalnya data zat yang dianalisis (dengan mengetik unsur yang dianalisis) dan panjang gelombang resonansinya. mendapatkan harga resistivitas semu dengan menggunakan persamaan Pengukuran Sampel Dengan AAS Larutan konfigurasi, kemudian diolah dengan sampel perangkat lunak (software). standar diukur dan larutan serapannya pada panjang gelombang 248,3 nm dengan AAS. Nyala (flame) dari campuran Interpretasi data lapangan Interpretasi data dilakukan dengan mengkaji data hasil inversi software progress. resistivitas diinversi yang kembali Berupa kurva kemudian akan kedalam software rockwork dan hasilnya akan berupa susunan lapisan - lapisan bawah permukaan. udara - digunakan asetilena sesuai Sampel diambil dari lapangan, diuji dengan AAS. Penggunaan AAS memerlukan banyak tahapan untuk dilalui sebelum pengukuran serapan dengan unsur. Langkah-langkah pengukuran adalah sebagai berikut: a. Mengalirkan air ke dalam nyala dan penunjukan alat ukur dibuat nol. b. Mengalirkan larutan standar dari unsur yang dianalisis ke dalam nyala dengan Karakterisasi sampel (udara-C2H2) urutan pertambahan konsentrasi. c. Mencatat nilai-nilai absorbansi dari setiap larutan standar. d. Mengalirkan larutan sampel ke dalam nyala, dan mencatat nilai 74 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 11 No. 1, Pebruari 2014 (68 – 77) absorbansi dari unsur yang 5, 6, dan 7). Nilai tahanan jenis tersebut kemudian dianalisis. e. Hitung konsentrasi sampel yang ada diolah dengan Software Progress. Kemudian untuk medapatkan dalam larutan dengan menggunakan lithology model 3D diperlukan software regresi linier. Rockwork. Tahap selanjutnya, pengambilan HASIL DAN PEMBAHASAN sampel air sumur warga sekitar TPS Data Hasil Interpretasi Metode Geolistrik Data hasil dengan nilai tahanan data menggunakan dengan metode geolistrik 1-D konfigurasi Schlumberger berupa sebagai jenis batuan bawah permukaan yang didapat dari hasil pengukuran lapangan (Tabel 3, 4, pendukung tiga dengan sampel warga yang berbeda yang kemudian diuji dengan menggunakan metode AAS untuk mengetahui tercemar atau tidaknya sumur warga di sekitar TPS tersebut. Tabel 3. Lapisan-Lapisan Bawah Permukaan Tanah Pada GL1 No. 1 2 Kedalaman (m) 3 4 5 Resistivitas (Ωm) 0,00 – 0,51 131,56 0,51 – 5,05 7,20 5,05 – 11,95 11,95 – 23,25 23,25 – 35,00 61,96 39,85 102,27 Deskripsi Batuan Tanah lanauan Lempung kedap air yang berasosiasi dengan lindi Lempung pasiran Lempung Pasir, bersifat akuifer Tabel 4. Lapisan-Lapisan Bawah Permukaan Tanah Pada GL2 No. 1 2 Kedalaman (m) 3 4 5 Resistivitas (Ωm) 0,00 – 1,66 110,43 0,51 – 6,83 3,86 6,83 – 11,60 11,60 – 23,72 23,72 - 35,00 57,33 27,11 117,13 Deskripsi Batuan Tanah Lanauan Lempung kedap air berasosiasi dengan lindi Lempung pasiran Lempung Pasir bersifat akuifer yang Tabel 5. Lapisan-Lapisan Bawah Permukaan Tanah Pada GL3 No. 1 2 3 4 5 Kedalaman (m) 0,00 – 3,36 Resistivitas (Ωm) 724,46 3,36 – 8,51 4,70 8,51 – 15,74 15,74 – 22,92 22,92 – 35,00 45,16 20,41 88,98 sumur Deskripsi Batuan Tanah Kering Lempung kedap air berasosiasi dengan lindi Lempung pasiran Lempung Pasir bersifat akuifer yang Priyanti, D.D., dkk, Pendugaan Pencemaran Air Tanah .............75 Tabel 6. Lapisan-Lapisan Bawah Permukaan Tanah Pada GL4 No. 1 2 3 4 5 Kedalaman (m) Resistivitas (Ωm) 0,00 – 1,97 896,47 1,97 – 6,62 9,63 6,62 – 12,21 12,21 – 25,14 25,14 – 35,00 61,63 41,23 128,75 Deskripsi Batuan Tanah Kering Lempung kedap air berasosiasi dengan lindi Lempung pasiran Lempung Pasir bersifat akuifer yang Tabel 7. Lapisan-lapisan bawah permukaan tanah pada GL5 No. 1 2 Kedalaman (m) 0,00 – 2,59 27,14 2,59 – 6,54 8,25 6,54 – 11,89 66,71 11,89 – 26,59 26,59 – 35,00 29,13 115,83 3 4 5 Resistivitas (Ωm) Berdasarkan hasil interpretasi Deskripsi Batuan Tanah Lanauan Lempung kedap air yang berasosiasi dengan lindi Lempung pasiran bersifat akuifer Lempung, bersifat akuifer Pasir bersifat akuifer dilihat pada grafik Gambar 4, dihasilkan pendugaan geolistrik dengan bantuan dengan komputer diperoleh resistivitas log pada berdasarkan sifat kelistrikan bumi Loke, masing–masing et al., (1996) tersebut dan didukung jumlah titik lapisan berdasarkan duga. dan nilai Adapun kedalaman tahanan jenis, perkiraan lithologi bawah tanah dapat oleh tabel inversi hubungan least-squares antara nilai resistivitas dengan jenis tanah/batuan (Hunt, 1984) (Tabel 8). Tabel 8. Harga Resistivitas Tanah/Batuan (Roy, E, Hunt. 1984) Jenis Tanah/Batuan Tanah Lempung, Basah Lembek Tanah Lanauan Basah Lembek kedap Air Tanah Lanauan, Pasiran Batuan dasar berkekar terisi tanah lembab Pasir kerikil Batuan dasar terisi tanah kering Batuan dasar tak lapuk Harga Resistivitas (Ωm) 1,5-3,0 3-15 15-150 150-300 ± 300 300-2400 > 2400 76 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 11 No. 1, Pebruari 2014 (68 – 77) Gambar 4. Lithology model 3D Geolistrik TPS Hasil Metode AAS nilai Fe yaitu 0,6 ppm dan memiliki hasil persentase pencemaran 200 % dari nilai metode AAS. Hasil ini dapat mengetahui ambang batas Fe yaitu 0,3 ppm dan tercemar atau tidaknya sumur warga di untuk nilai rata – rata Cd sekitar AAS masing-masing sampel yaitu 0,015 ppm menunjukkan air tanah di sekitar TPS dengan persentase pencemaran 500% terkontaminasi dengan limbah sampah. dari ambang batas Cd yaitu 0,003 ppm Hal ini ditunjukkan oleh kandungan nilai sedangkan untuk SO4 memiliki nilai rata – rata – rata Pb yaitu 0,07 dengan rata dari masing-masing sampel sebesar persentase pencemaran 700 % dari 6,87 ppm dengan persentase 2,7 % dari ambang batas yaitu 0,01 ppm, rata – rata nilai ambang batas yaitu 250 ppm. Tabel 9 TPS menunjukkan tersebut. Hasil dari tiap Tabel 7. Pengukuran absorsi Larutan Sampel No 1. 2. 3. Kode Sampel 1 2 3 SO4 (ppm) 3,504 3,292 13,86 Parameter Pb Fe (ppm) (ppm) 0,084 0,812 0,044 1,018 0,091 0,203 Cd (ppm) 0,017 0,012 0,018 Metde AAS (SNI Th. 2009) KESIMPULAN Kesimpulan penelitian ini dalah: 1. Susunan lapisan batuan di TPS sama yaitu terdiri dari lima lapisan, lapisan Lanauan, pertama lapisan yaitu lempung kedua yaitu pada titik pengukuran GL1, GL2, lapisan tanah yang tercemar dengan GL3, GL4 dan GL5 pada umumnya cairan limbah sampah (lindi) yang Priyanti, D.D., dkk, Pendugaan Pencemaran Air Tanah .............77 berasosiasi dengan lempung kedap Hunt, air, lapisan ketiga, keempat dan R. E., (1984), Geotechnical Engineering Investigation Manual, McGraw Hill. New York. kelima tersusun oleh lapisan berupa lempung pasiran, lempung dan pasir yang bersifat akuifer. 2. Lapisan yang bersifat air tanah pada titik pengukuran GL1, GL2, GL3, GL4 dan GL5 pada umumnya sama yaitu terdapat pada lapisan kelima berupa lapisan pasir yang bersifat akuifer dengan kedalaman berkisar antara 22.92-26.59 meter dengan nilai resistivitas 88.98-128.75 Ωm. 3. Berdasarkan hasil metode AAS Hutagalung, H.P, 1991. Pencemaran Laut Oleh Logam Berat dan Petunjuk Praktek Logam Berat. Jakarta: Erlangga. Khopkar, S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik Terjemahan A. Saptorahardjo. Universitas Indonesia Press, Jakarta. Loke, M. H. & Barker, R. D., (1996), Rapid Least-Squares Inversion of Apparent Resistivity Pseudosection by A Quasi Newton Method, Geophysical Prospecting Press. Inc., OrlandoFlorida. menunjukkan air tanah di sekitar TPS terkontaminasi dengan limbah sampah. DAFTAR PUSTAKA Administrasi Wilayah Kota Banjarbaru. (http://www.banjarbarukota.go.id) Diakses tanggal 04 September 2013. Arman, Y. 2012. Identifikasi Struktur Bawah Tanah di Kelurahan Pangmilang Kec. Singkawang Selatan Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas dan Inversi Lavenberg – Marquardt. Jurnal Positron. 2(1): 6-11. Hamami. 2003. Teori Dasar Penggunaan, Perawatan dan Trouble Shooting AAS. Penelitian Teknisi-Laboran MIPA Wilayah Indonesia Timur. Universitas Airlangga, Surabaya. Parlinggoam, H.R. 2011. Studi Sebaran Air Limbah Sampah Bagian utara TPA Bantar Gebang Dengan Metode Resistivity WennerSchlumberger. Skripsi, Jurusan Fisika, FMIPA. UI, Depok. Putra, K.I. 2012. Identifikasi Arah Rembesan Dan Letak Akumulasi Lindi Dengan Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Wenner – Schlumberger Di TPA Temesi Kabupaten Gianyar. Tesis. Program Pasca Sarjana, Universitas Udayana, Denpasar. Telford, W.M., L.P. Geldart, & R.E. Sheriff. 1990. Applied Geophysics, Second Edition. Cambridge University Press, USA. Widaningrum, Miskiyah & Suismono, 2007. Bahaya Kontaminasi Logam Berat Dalam Sayuran dan Alternatif Pencegahan Penvemaran. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian. 3: 17-27. 1 Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat Email : [email protected] 68
